RU2477665C2 - Method of making shaped sheet part - Google Patents

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to metal forming and may be used in making complicated-shape parts, e.g. frames and carcasses. At first stage, sheet blank with opening is placed on female die to fold side to female die while, at second stage, female die is replaced by male die to squeeze made wall to male die. Note here that folding and squeezing are carried out by irregular pulsed magnetic field to create higher pressure at sheet blank opening edge side.

EFFECT: higher quality, reduced labor input.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении профилированных листовых деталей типа окантовок, каркасов, имеющих сложную геометрическую форму профилей с отверстием в донной части. Данный способ может найти применение в авиационной промышленности, приборостроении и других отраслях промышленности.The invention relates to the field of metal forming and can be used in the manufacture of profiled sheet parts such as edging, frames, having a complex geometric shape of the profiles with a hole in the bottom. This method can find application in the aviation industry, instrumentation and other industries.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ получения профилированной листовой детали в два этапа, на первом из которых листовую заготовку с отверстием устанавливают на матрицу и осуществляют отбортовку боковой части профиля по матрице, а на втором - матрицу заменяют на пуансон и обжимают полученную стенку по пуансону [1].Closest to the proposed invention is a method for producing a profiled sheet metal part in two stages, on the first of which a sheet blank with a hole is mounted on the matrix and the side of the profile is flanged by the matrix, and on the second, the matrix is replaced by a punch and the resulting wall is crimped on the punch [ one].

Недостатком известного способа является сложность получения деталей высокого качества, точного контура профилированной поверхности, что связано с недостаточной точностью прилегания поверхности листовой заготовки к поверхности матрицы и получаемой вследствие этого недоформовкой профиля поверхности в зонах перехода от одной части поверхности к другой, а именно от плоскости к торовой поверхности, между различными торовыми поверхностями. Особенно характерна такая недоформовка при получении окантовок с поверхностью перехода, располагаемой перпендикулярно плоскости листовой заготовки или под углами, близкими к прямому.The disadvantage of this method is the difficulty of obtaining high-quality parts, the exact contour of the profiled surface, which is associated with insufficient accuracy of the abutment of the surface of the sheet stock to the surface of the matrix and the resulting under-shaping of the surface profile in the transition zones from one part of the surface to another, namely from the plane to the torus surfaces between various torus surfaces. This under-molding is especially characteristic when receiving edging with a transition surface located perpendicular to the plane of the sheet blank or at angles close to straight.

Задачей способа является повышение качества готовых листовых деталей.The objective of the method is to improve the quality of the finished sheet parts.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения профилированной листовой детали в два этапа, на первом из которых листовую заготовку с отверстием устанавливают на матрицу и осуществляют отбортовку боковой части профиля по матрице, а на втором - матрицу заменяют на пуансон и обжимают полученную стенку по пуансону, отбортовку боковой части профиля и обжим стенки осуществляют неравномерным импульсным магнитным полем с созданием большего давления со стороны кромки отверстия листовой заготовки.The problem is achieved in that in the method for producing a profiled sheet metal part in two stages, in the first of which a sheet blank with a hole is mounted on the matrix and the side of the profile is flanged by the matrix, and in the second, the matrix is replaced with a punch and the resulting wall is pressed in according to the punch the flanging of the side of the profile and the crimping of the wall is carried out by an uneven pulsed magnetic field with creating greater pressure from the side of the edge of the hole of the sheet blank.

Описываемый способ поясняется схемами, приведенными на фиг.1, фиг.2 и фиг.3.The described method is illustrated by the circuits shown in figure 1, figure 2 and figure 3.

На фиг.1 представлено формообразование боковой стенки поверхности профилированной детали. Непосредственно на матрице 1 выполняется поверхность требуемой формы, например, под углом 90 градусов, как показано на фиг.1, или под другим требуемым углом. На матрицу устанавливают листовую заготовку 2. В листовой заготовке вырезают отверстие требуемой формы для последующего перемещения некоторой части, прилегающей к области отверстия, и образования борта (если такое отверстие не выполнить, то образование борта не произойдет). Затем на листовую заготовку 2 воздействуют импульсным магнитным полем 3. Листовая заготовка 2 начинает под действием магнитного поля перемещаться и на этом этапе выполняется операция отбортовки листовой детали. Внутренняя кромка детали там, где выполнено отверстие, перемещается на большую величину, чем остальная часть, прижатая к матрице, и в результате этого перемещения получается боковая стенка на листовой детали. Воздействие давлением импульсного магнитного поля 3 при этом желательно выполнять неравномерным, как показано на фиг.1, что опять-таки связано с неравномерным перемещением части листовой заготовки, подвергаемой этому воздействию. Там, где кромка отверстия листовой заготовки будет перемещаться на большую величину, потребуется создание большего давления, там же, где перемещения не будет, это воздействие давления импульсного магнитного поля можно существенно снизить.Figure 1 shows the formation of the side wall of the surface of the profiled part. Directly on the matrix 1, a surface of the desired shape is made, for example, at an angle of 90 degrees, as shown in FIG. 1, or at another desired angle. A sheet blank 2 is mounted on the matrix. A hole of the desired shape is cut out in the sheet blank for subsequent movement of a part adjacent to the region of the hole and the formation of a bead (if such a hole is not made, then the bead will not form). Then, the sheet blank 2 is exposed to a pulsed magnetic field 3. The sheet blank 2 begins to move under the influence of a magnetic field, and at this stage, the flanging operation of the sheet part is performed. The inner edge of the part, where the hole is made, moves more than the rest, pressed against the matrix, and as a result of this movement, a side wall on the sheet part is obtained. The impact of the pressure of the pulsed magnetic field 3 in this case, it is desirable to perform uneven, as shown in figure 1, which is again associated with the uneven movement of the part of the sheet stock exposed to this effect. Where the edge of the opening of the sheet blank will move a large amount, it will be necessary to create more pressure, in the same place where there will be no movement, this effect of the pressure of the pulsed magnetic field can be significantly reduced.

После образования боковой стенки на листовой детали матрицу 1 убирают. Следующий этап формообразования профильной части детали показан на фиг.2. Во внутреннюю часть детали вставляют пуансон 5 и в последующем продолжают воздействие импульсным магнитным полем 6 уже на боковую стенку 4 детали. Часть боковой стенки, подвергаемая воздействию давления магнитного поля, начинает перемещаться, направление перемещения кромки боковой стенки показано стрелкой. Встречая препятствие в виде поверхности пуансона 5, эта часть боковой стенки 4 перемещается и принимает форму пуансона, соприкасаясь с ним.After the formation of the side wall on the sheet part, the matrix 1 is removed. The next stage of forming the profile part is shown in figure 2. A punch 5 is inserted into the inner part of the part, and subsequently, the action of the pulsed magnetic field 6 is continued on the side wall 4 of the part. The part of the side wall exposed to the pressure of the magnetic field begins to move, the direction of movement of the edge of the side wall is shown by the arrow. Encountering an obstacle in the form of the surface of the punch 5, this part of the side wall 4 moves and takes the form of a punch in contact with it.

Таким образом, формообразование профилированной листовой детали можно разбить на два этапа. Вначале, в процессе реализации первого этапа производят формообразование операцией отбортовки боковой части профиля до требуемой величины, меняют инструмент - матрицу на пуансон, а затем уже саму боковую стенку деформируют операцией обжима по пуансону, придавая деформируемой части стенки форму пуансона.Thus, the shaping of the profiled sheet metal part can be divided into two stages. Initially, during the implementation of the first stage, shaping is performed by flanging the side of the profile to the required value, changing the tool - the matrix to the punch, and then the side wall itself is deformed by the crimping operation along the punch, giving the deformable part of the wall the shape of the punch.

В результате реализации способа получается листовая деталь с профилированной переходной поверхностью, как показано на фиг.3, где представлена типовая деталь с поясняющим форму профиля вырезом.As a result of the implementation of the method, a sheet part with a profiled transition surface is obtained, as shown in FIG. 3, where a typical part with a cut-out explaining the shape of the profile is presented.

При образовании боковой стенки детали можно применять вкладыши в матрицу, которые позволяют изменять углы наклона боковой стенки и выполнять его меньшим прямого угла или делать его переменным по периметру отбортовки, а также изменять радиус скругления перехода от плоской листовой заготовки к бортовой части. Предложенный способ позволяет также менять форму и глубину установки пуансона, что позволяет варьировать формой профильной части и глубиной профилирования. Имеется возможность изготавливать профилированные детали типа тел вращения или коробчатой формы.When forming the side wall of the part, you can use inserts in the matrix, which allow you to change the angles of inclination of the side wall and make it smaller than the right angle or make it variable along the perimeter of the flanging, as well as change the radius of rounding of the transition from a flat sheet to the side. The proposed method also allows you to change the shape and depth of installation of the punch, which allows you to vary the shape of the profile part and the profiling depth. It is possible to produce shaped parts such as bodies of revolution or box-shaped.

Способ получения профилированной листовой детали был опробован при изготовлении листовых заготовок из алюминиевого сплава АМг6 толщиной 1,0 мм. Размеры окна матрицы в плане 70×60 мм, радиус округления отбортовочного отверстия по углам составляет 10 мм, радиус округления между плоскостью матрицы и бортовой поверхностью отверстия матрицы составлял 4 мм. Внутри листовой заготовки вырезалось отверстие, эквидистантное контуру отверстия в матрице и меньшее по размеру на 8 мм. Воздействие импульсным магнитным полем осуществлялось вначале плоским индуктором, навитым из медной шины по спирали Архимеда. Под воздействием давления магнитного поля заготовка в районе контура отверстия перемещалась и получился борт величиной 9 мм (он получился несколько больше с учетом радиуса скругления). Затем внутрь борта вставлялся пуансон на определенную глубину, которая составляла от кромки борта 5 мм. По периметру пуансон имел округление радиуса 4 мм. Дальнейшее воздействие импульсным магнитным полем на борт осуществлялось индуктором на обжим. В процессе воздействия получилось деформирование борта по пуансону. В итоге образована профилированная листовая деталь, аналогичная представленной на фиг.3.The method of obtaining a profiled sheet metal part was tested in the manufacture of sheet blanks from aluminum alloy AMg6 with a thickness of 1.0 mm The dimensions of the matrix window in terms of 70 × 60 mm, the rounding radius of the flanging hole in the corners is 10 mm, the rounding radius between the matrix plane and the side surface of the matrix hole was 4 mm. A hole was cut inside the sheet blank, an equidistant contour of the hole in the matrix and smaller by 8 mm. The impact of the pulsed magnetic field was initially carried out by a flat inductor, wound from a copper bus in a spiral of Archimedes. Under the influence of the magnetic field pressure, the workpiece moved around the hole contour and a 9 mm board was obtained (it turned out to be slightly larger taking into account the radius of rounding). Then, a punch was inserted inside the bead to a certain depth, which was 5 mm from the bead edge. On the perimeter, the punch had a rounding of a radius of 4 mm. Further impact by a pulsed magnetic field on board was carried out by an inductor for crimping. In the process of exposure, deformation of the side by the punch turned out. As a result, a profiled sheet part is formed, similar to that shown in Fig.3.

Внедрение предлагаемого способа позволяет:The implementation of the proposed method allows you to:

- повысить качество изготовления профилированных листовых деталей,- improve the manufacturing quality of profiled sheet parts,

- снизить трудоемкость изготовления в 1,3…1,5 раз.- reduce the complexity of manufacturing by 1.3 ... 1.5 times.

Источник информацииThe source of information

1. SU 1817720 A3, B21D 22/00, 23.05.1993. Способ изготовления полых изделий с отверстием в донной части.1.SU 1817720 A3, B21D 22/00, 05.23.1993. A method of manufacturing a hollow product with a hole in the bottom.

Claims (1)

Способ получения профилированной листовой детали, включающий два этапа, на первом из которых листовую заготовку с отверстием устанавливают на матрицу и осуществляют отбортовку боковой части профиля по матрице, а на втором матрицу заменяют на пуансон и обжимают полученную стенку по пуансону, отличающийся тем, что отбортовку боковой части профиля и обжим стенки осуществляют неравномерным импульсным магнитным полем с созданием большего давления со стороны кромки отверстия листовой заготовки. A method for producing a profiled sheet metal part, comprising two steps, in the first of which a sheet blank with a hole is mounted on the matrix and the side of the profile is flanged by the matrix, and in the second, the matrix is replaced by a punch and the resulting wall is crimped according to the punch, characterized in that the side flanging parts of the profile and wall crimping are carried out by an uneven pulsed magnetic field with the creation of greater pressure from the side of the edge of the hole of the sheet blank.

Images